pontos quânticos de perovskita As super-redes apresentam vantagens como alta pureza de cor, alta eficiência de recombinação de radiação e processabilidade em solução, tornando-as naturalmente adequadas para telas de alta qualidade e dispositivos de microdisplay. No entanto, sempre existe um obstáculo para transformar a "ordenação da super-rede" em "vantagens de desempenho do dispositivo". Como alcançar simultaneamente ordenação planar de longo alcance, confinamento vertical ultrafino e padronização precisa em nível de pixel sempre foi um problema a ser resolvido.

Recentemente, a revista Nature relatou que pesquisadores propuseram uma estratégia de coestabilização com fluoreto de ligante para regular sinergicamente a superfície de pontos quânticos de CsPbBr3 usando o ligante de amônio terciário BHOA e fluoreto de tetrabutilamônio (TBAF). Pontos quânticos de perovskita CsPbBr3 com alta simetria geométrica, distribuição de tamanho estreita e forte capacidade de ligação à superfície foram sintetizados em uma morfologia de dodecaedro rômbico. Matrizes de filmes finos de super-rede de pontos quânticos de perovskita pixelizados foram preparadas com sucesso usando a tecnologia de montagem por confinamento de ponte líquida capilar.

Graças à ligação superficial mais forte, o rendimento quântico de fotoluminescência da solução de pontos quânticos BHOA+F atingiu 94,6%, e a intensidade de luminescência completa pôde ser mantida mesmo após 72 horas de envelhecimento ao ar a 60 °C. O T90 do filme fino correspondente sob irradiação ultravioleta e ao ar ultrapassou 700 horas, muito superior às 4 horas do sistema OLA. Posteriormente, os autores utilizaram a montagem restrita por ponte líquida capilar para induzir a cristalização localizada de pontos quânticos em moldes de microcolunas, obtendo um filme fino de super-rede pixelizada com uma espessura de cerca de 25 nm e uma espessura de aproximadamente duas camadas de monocamadas de pontos quânticos.

Em comparação com o controle de revestimento por rotação, o filme de super-rede apresenta melhores propriedades estruturais e optoeletrônicas: a largura de linha do pico de branqueamento da absorção transiente diminui de 93,6 meV para 70,1 meV, a deriva da posição do pico de branqueamento ΔE diminui de 17,4 meV para 8,9 meV, a largura de meia altura da emissão em estado estacionário se estreita de 19,4 nm para 17,1 nm, o rendimento quântico de fotoluminescência (PLQY) absoluto do filme aumenta de 68,8% para 82,3%, a condutividade aumenta de 2,01 × 10-4 S m-1 para 4,52 × 10-4 S m-1 e uma característica de transporte de banda dμ/dT < 0 aparece abaixo de 188 K.

Para verificar o potencial de aplicações práticas em displays, a equipe de pesquisa integrou diretamente matrizes de super-redes com placas traseiras de transistores de película fina de silício policristalino de baixa temperatura comerciais e fabricou uma tela de matriz ativa com resolução de 300 PPI e tamanho de 1,85 polegadas. A tensão de ativação do LED de super-rede pixelizado diminuiu de 2,4 V para 2,2 V, a eficiência quântica externa (EQE) máxima atingiu 30,9%, o brilho máximo alcançou 117.144 cd m⁻² e a resolução máxima atingiu 5.080 PPI. Entre as estatísticas de 40 dispositivos, a EQE média atingiu 27,4%, significativamente superior aos 21,7% do controle de revestimento por rotação. Mais importante ainda, o dispositivo extrapolou o T50 para 12411 horas a 100 cd m-2, o que é mais de 1000 vezes maior do que a vida útil relatada para LEDs PeQD pixelados, e demonstrou ainda uma tela de matriz ativa de 1,85 polegadas, 352 × 430 pixels e 300 PPI.

O diodo emissor de luz de super-rede pixelizada construído neste trabalho não apenas quebrou os recordes de dispositivos similares em termos de eficiência, brilho e vida útil, mas, mais importante ainda, o processo é totalmente compatível com a padronização por fotolitografia e com as placas traseiras comerciais de transistores de película fina, fornecendo um sistema de materiais viável e uma solução de fabricação para a próxima geração de tecnologia de telas de perovskita de alta resolução e alta estabilidade.